作者:Joshua D. Simon 来源:《天体物理学期刊》 发布时间:2011-8-22 15:45:30
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科学家发现银河系附近最暗弱矮星系

    隐身不见:这就是天文学家们发现赛吉尔-1星系的天区,其中包含大约1000颗古老而暗弱的恒星,就位于银河系附近

    借助凯克望远镜上的DEIMOS设备,天文学家们能判断出哪些恒星是属于同一星系,此处已经将这些成员星用绿色圆圈标示出来

    这是经过处理的图像:将所有不属于赛吉尔-1星系的恒星移出视野后看到的景象,不愧为“最暗弱”的星系

    这就是口径达10米的夏威夷凯克望远镜,正是得益于它强大的观测能力,天文学家们才得以发现赛吉尔-1星系的存在

北京时间8月20日消息,科学家们宣布发现了一个银河系周边迄今已知最暗弱的星系,这个矮星系仅仅包含大约1000颗古老的恒星,游荡在银河系附近的幽暗空间中。这个矮星系名为“赛吉尔-1”(Segue 1),其中绝大部分物质是暗物质,只有很小一部分质量由可见物质构成。根据测算,其实际质量要比它可观测到的物质总量高出3400倍左右。
 
这个矮星系最初是在两年前由美国耶鲁大学的马拉·吉哈(Marla Geha)和华盛顿卡内基研究院的约瑟夫·西蒙(Joshua Simon),利用夏威夷莫纳克亚山顶的10米口径凯克-II望远镜发现的。通过分析凯克-II和斯隆数字巡天项目的数据,他们做出了这一发现。
 
他们的观测显示这一星系正一同在空间运行,其运行特征显示这是一个独立的星系,而非仅仅是从附近另一个规模更大,包含更多恒星的半人马座矮星系中剥离出来的“碎片”。
 
然而他们的这一结论却遭到了和他们激烈竞争的一个英国剑桥大学科学小组的质疑。于是,为了证明这一点,吉哈博士和西蒙博士再次重返凯克望远镜,并利用那里的“深空外星系成像多天体摄谱仪”(DEIMOS)进行该星系运行速度的测量,不仅测量其相对银河系的整体运动速度,还包括测量其内部各单颗恒星之间存在的相对运动。
 
西蒙博士说:假如这1000颗恒星便是这个矮星系中所包含的全部,或者说只有非常少量的暗物质存在,那么这些恒星的运行速度将非常均匀。
 
然而凯克望远镜的观测结果并非如此。这个矮星系以大致每秒209公里的速度相对银河系运动,但是其内部一些恒星成员的运动速度却仅有每秒194公里,而另一些却高达每秒224公里。吉哈说:“这表明赛吉尔-1星系内部必定含有大量的暗物质,以便加速这些恒星。”
 
很据计算结果,要想造成如观测到的这般速度异常,该矮星系中隐藏的暗物质质量大约为60万倍太阳质量。然而在望远镜中我们所能看到的却仅仅只有1000颗恒星,质量都和太阳相仿。除此之外这一矮星系中的质量必定都属于暗物质。
 
同样令人兴奋的还有,赛吉尔-1星系中几乎都是由极其原始的恒星组成的。天文学上判断恒星的形成年代是否古老有一个方法就是考察其重元素含量,通过光谱分析,科学家们可以较为精确地获取恒星的重元素含量信息。
 
宇宙中的重元素是由恒星核聚变反应形成的。当古老恒星形成时,宇宙较为“年轻”,大量恒星尚未燃烧完其内部的氢和氦,进而合成一些重元素,如铁和氧。因此,老年恒星的重元素含量会相对较低。在天文上,此类恒星被称为贫金属星。
 
借助凯克-II望远镜,研究小组成功地获取了赛吉尔星系中6颗恒星的铁元素含量数据,另一方面一个澳大利亚小组使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)获取了另外一颗成员星的铁元素含量数据。
 
分析显示,在这被观测的7颗成员恒星中有3颗的铁元素含量仅有太阳的不到1/2500。西蒙博士说:“这显示这些恒星是我们已知最古老的恒星之一。”在此之前对银河系中上千亿颗恒星进行的搜索工作只发现了大约30颗此类古老的恒星。
 
吉哈博士说:“赛吉尔-1星系中已经找到了数量相当于银河系中已知10%的古老恒星。这表明进行古老恒星研究时,矮星系应是非常重要的目标。”现在研究小组怀疑,在银河系周边的空间中还隐匿着更加暗淡的矮星系等待着我们去发现。西蒙说:“我们希望能找到更多类似赛吉尔-1这样的矮星系。”
 
有关他们这一工作的论文已经发表在近期的《天体物理学期刊》上。(来源:新浪科技 晨风) 
 
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